Here we report the Simons Genome Diversity Project data set: high quality genomes from 300 individuals from 142 diverse populations. These genomes include at least 5.8 million base pairs that are not present in the human reference genome. Our analysis reveals key features of the landscape of human genome variation, including that the rate of accumulation of mutations has accelerated by about 5% in non-Africans compared to Africans since divergence. We show that the ancestors of some pairs of present-day human populations were substantially separated by 100,000 years ago, well before the archaeologically attested onset of behavioural modernity. We also demonstrate that indigenous Australians, New Guineans and Andamanese do not derive substantial ancestry from an early dispersal of modern humans; instead, their modern human ancestry is consistent with coming from the same source as that of other non-Africans. Deep whole-genome sequencing of 300 individuals from 142 diverse populations provides insights into key population genetic parameters, shows that all modern human ancestry outside of Africa including in Australasians is consistent with descending from a single founding population, and suggests a higher rate of accumulation of mutations in non-Africans compared to Africans since divergence. Three international collaborations reporting in this issue of Nature describe 787 high-quality genomes from individuals from geographically diverse populations. David Reich and colleagues analysed whole-genome sequences of 300 individuals from 142 populations. Their findings include an accelerated estimated rate of accumulation of mutations in non-Africans compared to Africans since divergence, and that indigenous Australians, New Guineans and Andamanese do not derive substantial ancestry from an early dispersal of modern humans but from the same source as that of other non-Africans. Eske Willerlsev and colleagues obtained whole-genome data for 83 Aboriginal Australians and 25 Papuans from the New Guinea Highlands. They estimate that Aboriginal Australians and Papuans diverged from Eurasian populations 51,000–72,000 years ago, following a single out-of-Africa dispersal. Luca Pagani et al. report on a dataset of 483 high-coverage human genomes from 148 populations worldwide, including 379 new genomes from 125 populations. Their analyses support the model by which all non-African populations derive most of their genetic ancestry from a single recent migration out of Africa, although a Papuan contribution suggests a trace of an earlier human expansion.

A sequencing study comparing ancient and contemporary genomes reveals that most present-day Europeans derive from at least three highly differentiated populations: west European hunter-gatherers, ancient north Eurasians (related to Upper Palaeolithic Siberians) and early European farmers of mainly Near Eastern origin. By sequencing and comparing the genomes of nine ancient Europeans that bridge the transition to agriculture in Europe between 8,000 and 7,000 years ago, David Reich and colleagues show that most present-day Europeans derive from at least three highly differentiated populations — west European hunter-gatherers, ancient north Eurasians (related to Upper Palaeolithic Siberians) and early European farmers of mainly Near Eastern origin. They further propose that early European farmers had about 44% ancestry from a 'basal Eurasian' population that split before the diversification of other non-African lineages. These results raise interesting new questions, for instance that of where and when the Near Eastern farmers mixed with European hunter-gatherers to produce the early European farmers. We sequenced the genomes of a ∼7,000-year-old farmer from Germany and eight ∼8,000-year-old hunter-gatherers from Luxembourg and Sweden. We analysed these and other ancient genomes1,2,3,4 with 2,345 contemporary humans to show that most present-day Europeans derive from at least three highly differentiated populations: west European hunter-gatherers, who contributed ancestry to all Europeans but not to Near Easterners; ancient north Eurasians related to Upper Palaeolithic Siberians3, who contributed to both Europeans and Near Easterners; and early European farmers, who were mainly of Near Eastern origin but also harboured west European hunter-gatherer related ancestry. We model these populations’ deep relationships and show that early European farmers had ∼44% ancestry from a ‘basal Eurasian’ population that split before the diversification of other non-African lineages.

Clinal patterns of autosomal genetic diversity within Europe have been interpreted in previous studies in terms of a Neolithic demic diffusion model for the spread of agriculture; in contrast, studies using mtDNA have traced many founding lineages to the Paleolithic and have not shown strongly clinal variation. We have used 11 human Y-chromosomal biallelic polymorphisms, defining 10 haplogroups, to analyze a sample of 3,616 Y chromosomes belonging to 47 European and circum-European populations. Patterns of geographic differentiation are highly nonrandom, and, when they are assessed using spatial autocorrelation analysis, they show significant clines for five of six haplogroups analyzed. Clines for two haplogroups, representing 45% of the chromosomes, are continentwide and consistent with the demic diffusion hypothesis. Clines for three other haplogroups each have different foci and are more regionally restricted and are likely to reflect distinct population movements, including one from north of the Black Sea. Principal-components analysis suggests that populations are related primarily on the basis of geography, rather than on the basis of linguistic affinity. This is confirmed in Mantel tests, which show a strong and highly significant partial correlation between genetics and geography but a low, nonsignificant partial correlation between genetics and language. Genetic-barrier analysis also indicates the primacy of geography in the shaping of patterns of variation. These patterns retain a strong signal of expansion from the Near East but also suggest that the demographic history of Europe has been complex and influenced by other major population movements, as well as by linguistic and geographic heterogeneities and the effects of drift. Clinal patterns of autosomal genetic diversity within Europe have been interpreted in previous studies in terms of a Neolithic demic diffusion model for the spread of agriculture; in contrast, studies using mtDNA have traced many founding lineages to the Paleolithic and have not shown strongly clinal variation. We have used 11 human Y-chromosomal biallelic polymorphisms, defining 10 haplogroups, to analyze a sample of 3,616 Y chromosomes belonging to 47 European and circum-European populations. Patterns of geographic differentiation are highly nonrandom, and, when they are assessed using spatial autocorrelation analysis, they show significant clines for five of six haplogroups analyzed. Clines for two haplogroups, representing 45% of the chromosomes, are continentwide and consistent with the demic diffusion hypothesis. Clines for three other haplogroups each have different foci and are more regionally restricted and are likely to reflect distinct population movements, including one from north of the Black Sea. Principal-components analysis suggests that populations are related primarily on the basis of geography, rather than on the basis of linguistic affinity. This is confirmed in Mantel tests, which show a strong and highly significant partial correlation between genetics and geography but a low, nonsignificant partial correlation between genetics and language. Genetic-barrier analysis also indicates the primacy of geography in the shaping of patterns of variation. These patterns retain a strong signal of expansion from the Near East but also suggest that the demographic history of Europe has been complex and influenced by other major population movements, as well as by linguistic and geographic heterogeneities and the effects of drift.

We sequenced genomes from a ~7,000 year old early farmer from Stuttgart in Germany, an ~8,000 year old hunter-gatherer from Luxembourg, and seven ~8,000 year old hunter-gatherers from southern Sweden. We analyzed these data together with other ancient genomes and 2,345 contemporary humans to show that the great majority of present-day Europeans derive from at least three highly differentiated populations: West European Hunter-Gatherers (WHG), who contributed ancestry to all Europeans but not to Near Easterners; Ancient North Eurasians (ANE), who were most closely related to Upper Paleolithic Siberians and contributed to both Europeans and Near Easterners; and Early European Farmers (EEF), who were mainly of Near Eastern origin but also harbored WHG-related ancestry. We model these populations' deep relationships and show that EEF had ~44% ancestry from a "Basal Eurasian" lineage that split prior to the diversification of all other non-African lineages.

Abstract Background The Parsis, one of the smallest religious community in the world, reside in South Asia. Previous genetic studies on them, although based on low resolution markers, reported both Iranian and Indian ancestries. To understand the population structure and demographic history of this group in more detail, we analyzed Indian and Pakistani Parsi populations using high-resolution autosomal and uniparental (Y-chromosomal and mitochondrial DNA) markers. Additionally, we also assayed 108 mitochondrial DNA markers among 21 ancient Parsi DNA samples excavated from Sanjan, in present day Gujarat, the place of their original settlement in India. Results Our extensive analyses indicated that among present-day populations, the Parsis are genetically closest to Middle Eastern (Iranian and the Caucasus) populations rather than their South Asian neighbors. They also share the highest number of haplotypes with present-day Iranians and we estimate that the admixture of the Parsis with Indian populations occurred ∼1,200 years ago. Enriched homozygosity in the Parsi reflects their recent isolation and inbreeding. We also observed 48% South-Asian-specific mitochondrial lineages among the ancient samples, which might have resulted from the assimilation of local females during the initial settlement. Conclusions We show that the Parsis are genetically closest to the Neolithic Iranians, followed by present-day Middle Eastern populations rather than those in South Asia and provide evidence of sex-specific admixture from South Asians to the Parsis. Our results are consistent with the historically-recorded migration of the Parsi populations to South Asia in the 7thcentury and in agreement with their assimilation into the Indian sub-continent’s population and cultural milieu “like sugar in milk”. Moreover, in a wider context our results suggest a major demographic transition in West Asia due to Islamic-conquest.